JPH08280286A - Sensor for teat position of automatic milking machine - Google Patents
Sensor for teat position of automatic milking machineInfo
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- JPH08280286A JPH08280286A JP7113794A JP11379495A JPH08280286A JP H08280286 A JPH08280286 A JP H08280286A JP 7113794 A JP7113794 A JP 7113794A JP 11379495 A JP11379495 A JP 11379495A JP H08280286 A JPH08280286 A JP H08280286A
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- milking machine
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はストールに係留された乳
牛の乳頭位置を検出する自動搾乳機の乳頭位置検出装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a teat position detecting device for an automatic milking machine for detecting the teat position of a dairy cow moored in a stall.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、自動搾乳機においては、ストー
ルに係留された乳牛に対して、搾乳ロボットに備えるテ
ィートカップを自動で装着するため、装着に際しては乳
頭位置検出装置を用いて乳頭位置を正確に検出してい
た。2. Description of the Related Art Generally, in an automatic milking machine, a teat cup equipped in a milking robot is automatically attached to a cow moored in a stall. Therefore, the teat position detecting device is used to accurately determine the teat position. Had been detected.
【０００３】従来、この種の乳頭位置検出装置として
は、特開平２−２３８２３号公報で開示される自動搾乳
装置用超音波探知機が知られている。この超音波探知機
は超音波送信機と超音波受信機を備え、超音波送信機に
よって送信される超音波を円錐形の反射面で反射させる
ことにより、予め定められた大きさの探知範囲を得ると
ともに、超音波を乳頭に放射し、その反射波を受け取る
ことにより乳頭位置を検出するものである。Conventionally, as this type of teat position detecting device, an ultrasonic detector for an automatic milking device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 23823/1990 is known. This ultrasonic detector is equipped with an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver, and by reflecting the ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmitter on a conical reflecting surface, a detection range of a predetermined size can be obtained. At the same time, the ultrasonic wave is emitted to the nipple and the reflected wave is received to detect the nipple position.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の乳頭位置検出装置（自動搾乳装置用超音波探知機）
は、次のような問題点があった。However, the above-mentioned conventional teat position detecting device (ultrasonic detector for automatic milking device) described above is used.
Had the following problems.
【０００５】第一に、乳頭の側方から検出するため、本
来知りたい乳頭の先端位置を正確に検出できない。First, since it is detected from the lateral side of the teat, it is impossible to accurately detect the tip position of the teat which is originally desired.
【０００６】第二に、超音波の放射方向を変える機械的
な回転駆動部分や円錐形の反射面等を有するため、限ら
れたスペース内で装置全体が大型化するとともに、超音
波の放射方向を変えながら検出を行うため、全ての乳頭
位置を検出する時間が長くなり、迅速な検出を行うこと
ができない。Secondly, since it has a mechanical rotary drive portion for changing the radiation direction of ultrasonic waves, a conical reflecting surface, etc., the entire apparatus becomes large in a limited space, and the ultrasonic radiation direction is also increased. Since the detection is performed while changing the position, it takes a long time to detect all the teat positions, and rapid detection cannot be performed.
【０００７】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、乳頭位置を正確かつ迅速に
検出できるとともに、装置全体の著しい小型化を図るこ
とができる自動搾乳機の乳頭位置検出装置の提供を目的
とする。The present invention has solved the problems existing in the prior art as described above, and can detect the position of the teat accurately and quickly and can significantly reduce the size of the entire apparatus. An object is to provide a position detection device.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明はストールＡに係
留された乳牛Ｃの乳頭位置を検出する自動搾乳機の乳頭
位置検出装置１を構成するに際して、乳頭Ｃｍ…の下方
となる使用位置Ｐｕ又は乳頭Ｃｍ…の下方以外の位置と
なる非使用位置Ｐｉに選択的に移動可能に支持され、か
つ使用位置Ｐｕに移動した際に、全乳頭Ｃｍ…を含む対
乳牛Ｃ間の距離を検出可能な多数の光学的センサ４…を
マトリクス状に配列させたセンサユニット３を有する乳
頭位置センサ部２と、各光学的センサ４…から得る検出
信号に基づいて乳頭位置を検出する制御部５を備えるこ
とを特徴とする。According to the present invention, when the teat position detecting device 1 of the automatic milking machine for detecting the teat position of the dairy cow C moored in the stall A is constructed, the use position Pu below the teats Cm ... Alternatively, the distance between the dairy cow C including the whole teats Cm ... can be detected when the non-use position Pi other than below the teats Cm ... Is selectively movably supported and when moved to the use position Pu. A nipple position sensor unit 2 having a sensor unit 3 in which a large number of optical sensors 4 ... Are arranged in a matrix, and a control unit 5 for detecting the nipple position based on a detection signal obtained from each optical sensor 4. It is characterized by
【０００９】この場合、最適な実施形態により、光学的
センサ４は赤外線発光ダイオード６を用いた発光部と受
光ダイオード７を用いた受光部からなる反射型光学的セ
ンサを用いる。また、乳頭位置センサ部２はティートカ
ップ８…を備える搾乳ロボット５０により、ティートカ
ップ８…の上方を覆う使用位置Ｐｕ又はティートカップ
８…から離間する非使用位置Ｐｉに選択的に移動可能に
支持される。In this case, according to the optimum embodiment, the optical sensor 4 uses a reflection type optical sensor including a light emitting portion using the infrared light emitting diode 6 and a light receiving portion using the light receiving diode 7. Further, the teat position sensor unit 2 is supported by the milking robot 50 including the teat cups 8 so as to be selectively movable to a use position Pu that covers the upper portion of the teat cups 8 ... Or a non-use position Pi that is separated from the teat cups 8. To be done.
【００１０】[0010]
【作用】本発明に係る乳頭位置検出装置１によれば、セ
ンサユニット３は多数の光学的センサ４…をマトリクス
状に配列させてなるため、乳頭位置センサ部２の全体形
状は偏平な板状に構成可能となり、全体の小型化が図ら
れる。According to the teat position detecting device 1 of the present invention, the sensor unit 3 is composed of a large number of optical sensors 4 arranged in a matrix, so that the whole teat position sensor portion 2 has a flat plate shape. Can be configured, and the overall size can be reduced.
【００１１】一方、乳頭位置センサ部２は搾乳ロボット
５０により、ティートカップ８…の上方を覆う使用位置
Ｐｕ又はティートカップ８…から離間する非使用位置Ｐ
ｉに選択的に移動可能となる。したがって、使用しない
ときは非使用位置Ｐｉに移動させて格納できるととも
に、使用するときは使用位置Ｐｕに移動させて使用でき
る。通常、搾乳時には、ティートカップ８…を乳頭Ｃｍ
…の下方に位置させるため、乳頭位置センサ部２は使用
位置Ｐｕに移動させることにより乳頭Ｃｍ…の下方に位
置する。On the other hand, the teat position sensor unit 2 is operated by the milking robot 50 so that the teat cups 8 are covered with the use position Pu or the teat cups 8 are separated from the use position P.
It becomes possible to selectively move to i. Therefore, when it is not used, it can be moved to the non-use position Pi and stored, and when it is used, it can be moved to the use position Pu and used. Normally, during milking, the teat cup 8 ...
Since it is located below the teats, the teat position sensor unit 2 is moved to the use position Pu so that it is located below the teats Cm.
【００１２】そして、乳頭位置センサ部２に備えるセン
サユニット３は、全乳頭Ｃ…を含む対乳牛Ｃ間の距離を
検出可能な多数の光学的センサ４…をマトリクス状に配
列させてなるため、赤外線発光ダイオード（発光部）６
…から一定方向に赤外線光を放射するとともに、その反
射光を対応する受光ダイオード（受光部）７…により受
光すれば、各光学的センサ４…に対応する位置における
対乳牛Ｃ間の距離が検出される。この際、制御部５は、
各光学的センサ４…を順番にスキャンすることにより検
出信号を得れば、対乳牛Ｃ間の距離が最も短くなる光学
的センサ４…から得る検出信号により乳頭位置（先端位
置）を検出できる。Since the sensor unit 3 provided in the teat position sensor section 2 is formed by arranging a large number of optical sensors 4 ... Which can detect the distance between the dairy cow C and all the teats C ... Infrared light emitting diode (light emitting part) 6
When infrared light is radiated in a fixed direction from the light source and the reflected light is received by the corresponding light receiving diode (light receiving portion) 7, the distance between the dairy cow C at the position corresponding to each optical sensor 4 is detected. To be done. At this time, the control unit 5
If a detection signal is obtained by sequentially scanning each optical sensor 4, ..., The teat position (tip position) can be detected by the detection signal obtained from the optical sensor 4 ,.
【００１３】[0013]
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。Next, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１４】まず、本実施例に係る乳頭位置検出装置１
を備える自動搾乳機Ｍ及びストールＡの全体構成につい
て、図４〜図６を参照して説明する。First, the teat position detecting device 1 according to the present embodiment.
The overall configuration of the automatic milking machine M and the stall A including the above will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
【００１５】ストールＡは一頭の乳牛Ｃを係留するスタ
ンチョン式ストールである。ストールＡは多数のフレー
ムＦ…の組み合わせにより構成し、前部には、下端に餌
槽７１を一体に備えるスタンチョンユニット７２を配設
する。なお、７８ａ，７８ｂはスタンチョンバーであ
り、エアシリンダ７９により実線位置と仮想線位置に変
位する。スタンチョンユニット７２はストールＡの上部
に設けたガイドバー７３，７３により前後方向にスライ
ド自在に支持され、かつエアシリンダ７４により前後に
移動せしめられる。また、ストールＡの右後半部には扉
７５を付設し、この扉７５は前端を回動支点として開閉
できる。一方、７６は乳牛Ｃが前足Ｃｆを載せる踏台で
ある。これにより、重心が乳牛Ｃの後部にかかるため、
乳牛Ｃの動きが抑制される。さらにまた、踏台７６の高
さは内蔵する昇降駆動部により乳牛Ｃに合わせて調整さ
れる。The stall A is a stanchion type stall for mooring one cow C. The stall A is composed of a combination of a number of frames F, and a stanchion unit 72 integrally provided with a bait tank 71 at the lower end is arranged at the front part. Note that 78a and 78b are stanchion bars, which are displaced by the air cylinder 79 between a solid line position and a virtual line position. The stanchion unit 72 is slidably supported in the front-rear direction by guide bars 73, 73 provided on the upper portion of the stall A, and is moved in the front-rear direction by an air cylinder 74. Further, a door 75 is attached to the right rear half of the stall A, and the door 75 can be opened and closed with the front end as a pivot. On the other hand, reference numeral 76 is a step on which the dairy cow C rests the front foot Cf. As a result, the center of gravity is applied to the rear part of the cow C,
The movement of the dairy cow C is suppressed. Furthermore, the height of the step 76 is adjusted according to the cow C by the built-in raising / lowering drive part.
【００１６】他方、ストールＡには自動搾乳機Ｍを付設
する。自動搾乳機Ｍは搾乳ロボット５０を備える。搾乳
ロボット５０はストールＡの床面よりも低位の載置面Ｅ
に設置する。搾乳ロボット５０は固定部５１と、この固
定部５１に対して昇降する昇降部５２と、この昇降部５
２の上面から突出した駆動軸部５３と、この駆動軸部５
３に後端側を取付けたアーム機構部５４と、このアーム
機構部５４の先端に支持されるエンドエフェクタ５５を
備える。この場合、アーム機構部５４はＬ形アーム５４
ａ及びＩ形アーム５４ｂを連結して構成する。また、エ
ンドエフェクタ５５には四つのティートカップ８…を備
え、各ティートカップ８…は昇降アームにより支持され
る。On the other hand, an automatic milking machine M is attached to the stall A. The automatic milking machine M includes a milking robot 50. The milking robot 50 has a mounting surface E lower than the floor surface of the stall A.
Installed in The milking robot 50 includes a fixed part 51, an elevating part 52 that moves up and down with respect to the fixed part 51, and an elevating part 5
2 and the drive shaft 53 protruding from the upper surface of the drive shaft 5.
3, an arm mechanism portion 54 having a rear end side attached thereto, and an end effector 55 supported at the tip of the arm mechanism portion 54. In this case, the arm mechanism unit 54 is the L-shaped arm 54.
It is configured by connecting a and I-shaped arms 54b. Further, the end effector 55 is provided with four teat cups 8 ... And each teat cup 8 ... Is supported by a lifting arm.
【００１７】一方、ストールＡの後上部には牛***置検
出装置３０を配設する。牛***置検出装置３０は、スト
ールＡに係留された乳牛Ｃの少なくとも右方，左方及び
後方にそれぞれ配し、かつ乳牛Ｃが接触したことを検知
するタッチスイッチ３２ｐ，３２ｑ，３ｒを設けた接触
パネル３３ｐ，３３ｑ，３３ｒを有する接触パネルユニ
ット３１ｐ，３１ｑ，３１ｒと、各接触パネルユニット
３１ｐ，３１ｑ，３１ｒをそれぞれ乳牛Ｃに対して接近
又は離間する方向に移動させる移動機構部３４ｐ，３４
ｑ，３４ｒと、接触パネルユニット３１ｐ，３１ｑ，３
１ｒの位置を検出する不図示の位置検出器を備える。な
お、各接触パネルユニット３１ｐ，３１ｑ，３１ｒは、
乳牛Ｃが動いて押された際に、その動きに対応して移動
できる。また、ストールＡに対して乳牛Ｃが進入及び退
出する際は、進入及び退出を妨げないように、各接触パ
ネルユニット３１ｐ，３１ｒは図４に仮想線で示す位置
に変位できる。On the other hand, a cow body position detecting device 30 is arranged at the upper rear portion of the stall A. The cow body position detecting device 30 is arranged at least on the right side, the left side and the rear side of the dairy cow C moored to the stall A, and provided with touch switches 32p, 32q, 3r for detecting the contact of the dairy cow C. Contact panel units 31p, 31q, 31r having contact panels 33p, 33q, 33r, and moving mechanisms 34p, 34 for moving each of the contact panel units 31p, 31q, 31r in a direction toward or away from the cow C, respectively.
q, 34r and contact panel units 31p, 31q, 3
A position detector (not shown) for detecting the position of 1r is provided. In addition, each contact panel unit 31p, 31q, 31r,
When the dairy cow C is moved and pushed, it can move in response to the movement. Further, when the dairy cow C moves in and out of the stall A, the contact panel units 31p and 31r can be displaced to the positions shown by phantom lines in FIG. 4 so as not to obstruct the entrance and the exit.
【００１８】次に、本実施例に係る乳頭位置検出装置１
の構成について、図１〜図６を参照して説明する。Next, a teat position detecting device 1 according to the present embodiment.
The configuration will be described with reference to FIGS.
【００１９】まず、エンドエフェクタ５５には乳頭位置
センサ部２を備える。乳頭位置センサ部２は、図１及び
図２に示す偏平なハウジング部１１を有する。ハウジン
グ部１１は平坦な底面部１１ｄとその周縁から立上げた
比較的高さの低い側面部１１ｓによりトレイ状に一体形
成し、内部にセンサユニット３を配設するとともに、こ
のハウジング部１１の上面部は透明カバー１２により覆
う。First, the end effector 55 is provided with the teat position sensor section 2. The teat position sensor portion 2 has a flat housing portion 11 shown in FIGS. 1 and 2. The housing portion 11 is integrally formed in a tray shape by a flat bottom surface portion 11d and a side surface portion 11s having a relatively low height raised from the peripheral edge thereof, the sensor unit 3 is disposed inside, and the upper surface of the housing portion 11 is formed. The part is covered with a transparent cover 12.
【００２０】センサユニット３はプリント基板１３を有
し、このプリント基板１３上には、対乳牛Ｃ間の距離を
検出可能な多数の反射型光学的センサ４…をマトリクス
状に配列させる。この場合、光学的センサ４…の数量は
行方向及び列方向とも数十個程度に選定すればよい。ま
た、一つの光学的センサ４は一つの赤外線発光ダイオー
ド（発光部）６と一つの受光ダイオード（受光部）７を
対として用いる。The sensor unit 3 has a printed circuit board 13 on which a large number of reflective optical sensors 4 ... Which can detect the distance between the cows C are arranged in a matrix. In this case, the number of optical sensors 4 ... May be selected to be several tens in the row direction and the column direction. Further, one optical sensor 4 uses one infrared light emitting diode (light emitting portion) 6 and one light receiving diode (light receiving portion) 7 as a pair.
【００２１】一方、図３にはセンサユニット３を含む乳
頭位置検出装置１の電気系回路１５を示す。同図中、１
６は基準発振回路、１７はバイナリカウンタ、１８は行
方向スキャニング用ディケイジカウンタ、１９は列方向
スキャニング用ディケイジカウンタ、２０はＡＮＤ回
路、２１は発光ダイオードアレイＴに接続した行方向ド
ライバ回路、２２は発光ダイオードアレイＴに接続した
列方向ドライバ回路、２３は受光ダイオードアレイＲに
接続した行方向スキャニング用アナログスイッチ、２４
は受光ダイオードアレイＲに接続した列方向スキャニン
グ用アナログスイッチ、２５及び２６はエンコーダ、２
７は受信用プリアンプであり、各部は図３に示すように
接続する。また、エンコーダ２５，２６及び受信用プリ
アンプ２７は制御部５に接続する。On the other hand, FIG. 3 shows an electric system circuit 15 of the teat position detecting device 1 including the sensor unit 3. 1 in the figure
6 is a reference oscillation circuit, 17 is a binary counter, 18 is a row-direction scanning decade counter, 19 is a column-direction scanning decade counter, 20 is an AND circuit, 21 is a row-direction driver circuit connected to the light-emitting diode array T, 22 is a column-direction driver circuit connected to the light-emitting diode array T, 23 is an analog switch for row-direction scanning connected to the light-receiving diode array R, 24
Is a column-direction scanning analog switch connected to the light-receiving diode array R; 25 and 26 are encoders;
Reference numeral 7 is a receiving preamplifier, and each unit is connected as shown in FIG. Further, the encoders 25 and 26 and the reception preamplifier 27 are connected to the control unit 5.
【００２２】このような電気系回路１５により、発光ダ
イオードアレイＴにおける各発光ダイオード６…を順番
にスキャンすることにより発光させ、上方に位置する乳
牛Ｃに赤外線光を放射するとともに、受光ダイオードア
レイＲにおける対応する受光ダイオード７…により反射
光を受光すれば、制御部５は、受光ダイオード７…から
得る検出信号の大きさに基づいて、乳頭位置を検出でき
る。The electric system circuit 15 scans each of the light emitting diodes 6 ... In the light emitting diode array T in order to cause the light emitting diodes 6 to emit light, thereby emitting infrared light to the dairy cow C located above and receiving the light receiving diode array R. When the reflected light is received by the corresponding light receiving diodes 7 ... In, the control unit 5 can detect the teat position based on the magnitude of the detection signal obtained from the light receiving diodes 7.
【００２３】また、このような乳頭位置センサ部２は、
エンドエフェクタ５５に内蔵する移動機構部により、前
後方向にスライド移動せしめられる。即ち、乳頭位置セ
ンサ部２はティートカップ８…から離間する図５に示す
非使用位置Ｐｉと、ティートカップ８…の上方を覆う図
８に示す使用位置Ｐｕに選択的に移動可能となる。Further, such a teat position sensor unit 2 is
The moving mechanism portion incorporated in the end effector 55 allows the end effector 55 to slide in the front-rear direction. That is, the teat position sensor unit 2 can be selectively moved to the non-use position Pi shown in FIG. 5 which is separated from the teat cups 8 ... And the use position Pu shown in FIG. 8 which covers the teat cups 8 ...
【００２４】次に、本実施例に係る乳頭位置検出装置１
の機能を含む自動搾乳機Ｍのティートカップ自動装着動
作について、図９に示すフローチャート及び図１〜図８
を参照して説明する。Next, a teat position detecting device 1 according to the present embodiment.
The automatic teat cup mounting operation of the automatic milking machine M including the functions of FIG.
Will be described with reference to.
【００２５】まず、ストールＡに乳牛Ｃが係留されてい
ないときは、接触パネルユニット３１ｐ，３１ｒは、そ
れぞれ乳牛Ｃの進入を妨げない位置に変位している。ま
た、ストールＡの扉７５は図５に仮想線で示すように開
いている。First, when the dairy cow C is not moored to the stall A, the contact panel units 31p and 31r are displaced to positions that do not prevent the dairy cow C from entering. Further, the door 75 of the stall A is opened as shown by a virtual line in FIG.
【００２６】今、乳牛ＣがストールＡに進入した場合を
想定する。この場合、スタンチョンユニット７２におけ
るスタンチョンバー７８ａ，７８ｂは、図６に仮想線で
示す位置に開いているため、乳牛Ｃは頭部を挿入する。
そして、乳牛ＣがストールＡ内に完全に進入すれば、扉
７５を閉じ、乳牛Ｃの識別処理を行う（ステップＳ
１）。この場合、乳牛ＣはＩＤコードを記憶した首輪を
掛けており、スタンチョンユニット７２に配設した不図
示のコード読取器により、ＩＤコードを読み取ることに
よって乳牛Ｃを識別する。また、エアシリンダ７９によ
り、スタンチョンバー７８ａ，７８ｂを実線で示す位置
に変位させて乳牛Ｃを係留する（ステップＳ２）。Now, assume that the dairy cow C enters the stall A. In this case, since the stanchion bars 78a and 78b of the stanchion unit 72 are opened to the positions shown by the phantom lines in FIG. 6, the cow C inserts the head.
When the cow C has completely entered the stall A, the door 75 is closed and the cow C is identified (step S).
1). In this case, the dairy cow C wears a collar that stores the ID code, and the dairy cow C is identified by reading the ID code with a code reader (not shown) provided in the stanchion unit 72. Further, the air cylinder 79 displaces the stanchion bars 78a, 78b to the positions shown by the solid lines to moor the cow C (step S2).
【００２７】一方、制御部５はコンピュータ機能部を含
み、このコンピュータ機能部には予めデータベースとし
て乳牛Ｃに関する体形，乳頭位置等の各種データが記憶
されている。したがって、記憶された体形に関するデー
タに基づいて、スタンチョンユニット７２をエアシリン
ダ７４により前方向又は後方向に移動させ、乳牛Ｃの乳
頭が基準位置になるように、スタンチョンユニット７２
の位置を設定する（ステップＳ３）。On the other hand, the control section 5 includes a computer function section, and in this computer function section, various data such as the body shape and the teat position of the dairy cow C are stored in advance as a database. Therefore, based on the stored data on the body shape, the stanchion unit 72 is moved forward or backward by the air cylinder 74 so that the teat of the dairy cow C becomes the reference position.
The position of is set (step S3).
【００２８】次いで、牛***置検出装置３０を用いて牛
***置の検出を行う。まず、接触パネルユニット３１
ｐ，３１ｒを乳牛Ｃに対向する位置にセットする。そし
て、各接触パネルユニット３１ｐ，３１ｑ，３１ｒを乳
牛Ｃに対して接近する方向に移動させる。各接触パネル
３３ｐ，３３ｑ，３３ｒが乳牛Ｃに接触すれば、この接
触はタッチスイッチ３２ｐ，３２ｑ，３２ｒにより検出
されるため、制御部５は各接触パネルユニット３１ｐ，
３１ｑ，３１ｒの移動を停止させる。これにより、乳牛
Ｃの右部，左部及び後部は、図４及び図５に示すよう
に、各接触パネルユニット３１ｐ，３１ｑ，３１ｒによ
り挟まれた状態となる（ステップＳ４）。なお、乳牛Ｃ
は各接触パネルユニット３１ｐ，３１ｑ，３１ｒにより
挟まれてその動きが抑制されるが、この際、乳牛Ｃが動
いて各接触パネルユニット３１ｐ，３１ｑ，３１ｒが押
されれば、その動きに対応して接触パネルユニット３１
ｐ，３１ｑ，３１ｒも移動する。このような動作によ
り、各接触パネルユニット３１ｐ，３１ｑ，３１ｒは、
乳牛Ｃが安定する位置まで追従して牛体を保持する。Next, the cow body position detection device 30 is used to detect the cow body position. First, the contact panel unit 31
Set p, 31r at a position facing the cow C. Then, the contact panel units 31p, 31q, 31r are moved in a direction of approaching the cow C. When each of the contact panels 33p, 33q, 33r comes into contact with the cow C, this contact is detected by the touch switches 32p, 32q, 32r.
The movement of 31q and 31r is stopped. As a result, the right portion, the left portion, and the rear portion of the dairy cow C are sandwiched by the contact panel units 31p, 31q, 31r as shown in FIGS. 4 and 5 (step S4). In addition, dairy cow C
Is sandwiched between the contact panel units 31p, 31q, 31r and its movement is suppressed. At this time, if the dairy cow C moves and the respective contact panel units 31p, 31q, 31r are pushed, the movements correspond to the movements. Contact panel unit 31
p, 31q and 31r also move. By such an operation, each of the contact panel units 31p, 31q, 31r
The cow body is held by following the position where the cow C is stable.
【００２９】一方、各接触パネルユニット３１ｐ，３１
ｑ，３１ｒの位置、即ち、乳牛Ｃの牛***置となる右
部，左部及び後部の位置は、不図示の位置検出器により
検出される（ステップＳ５）。牛***置の検出結果は制
御部５に付与される。制御部５は検出した牛***置から
乳頭位置を計算し、搾乳ロボット５０におけるエンドエ
フェクタ５５を図８に示す乳頭位置へ移動させるととも
に、ティートカップ８…をデータベースとして記憶され
ている記憶位置に位置決めする（ステップＳ６，Ｓ７，
Ｓ８）。On the other hand, each contact panel unit 31p, 31
The positions of q and 31r, that is, the positions of the right part, the left part, and the rear part, which are the body positions of the dairy cow C, are detected by a position detector (not shown) (step S5). The detection result of the cow body position is given to the control unit 5. The control unit 5 calculates the teat position from the detected cow body position, moves the end effector 55 of the milking robot 50 to the teat position shown in FIG. 8, and positions the teat cups 8 ... at a storage position stored as a database. (Steps S6, S7,
S8).
【００３０】そして、本実施例に係る乳頭位置検出装置
１により、乳頭位置の検出を行う。この際、まず、乳頭
位置センサ部２を図８に示すように、非使用位置Ｐｉか
ら使用位置Ｐｕに移動させる。これにより、乳頭位置セ
ンサ部２はティートカップ８…の上方を覆うとともに、
乳頭Ｃｍ…の直下に位置する。次いで、発光ダイオード
アレイＴにおける各発光ダイオード６…を順番にスキャ
ンすることにより発光させ、上方に位置する全乳頭Ｃｍ
…を含む乳牛Ｃに赤外線光を放射するとともに、受光ダ
イオードアレイＲにおける対応する受光ダイオード７…
により反射光を受光する。一方、制御部５は、受光ダイ
オード７…からの受光信号の大きさに基づいて、対乳牛
Ｃ間の距離を検出するとともに、乳頭位置を検出する。
即ち、各光学的センサ４…を順番にスキャンすれば、対
乳牛Ｃ間の距離が最も短くなる光学的センサ４…の位置
が乳頭位置（先端位置）となるため、この位置が制御部
５により検出される。Then, the nipple position is detected by the nipple position detecting device 1 according to the present embodiment. At this time, first, the teat position sensor unit 2 is moved from the non-use position Pi to the use position Pu as shown in FIG. As a result, the teat position sensor portion 2 covers above the teat cups 8 ...
It is located just below the teat Cm. Then, the respective light emitting diodes 6 ... In the light emitting diode array T are sequentially scanned to emit light, and the whole teat Cm located above
Infrared light is emitted to the dairy cow C including ...
The reflected light is received by. On the other hand, the control unit 5 detects the distance between the cow C and the nipple position based on the magnitude of the light reception signal from the light receiving diodes 7 ...
That is, if each optical sensor 4 ... Is scanned in order, the position of the optical sensor 4 ... Which makes the distance between the cow C the shortest becomes the teat position (tip position), so this position is controlled by the control unit 5. To be detected.
【００３１】よって、乳頭位置、即ち、乳頭の位置座標
が正確かつ迅速に検出されるため、これに基づいて、ア
ーム機構部５４の位置を補正するとともに、ティートカ
ップ８…の位置を調整する（ステップＳ９，Ｓ１０）。
補正及び調整が終了したなら、アーム機構部５４を上昇
させる（ステップＳ１１）。また、一個のティートカッ
プ８を上昇させ、真空接続されたなら上昇を停止させ
る。これにより、一個のティートカップ８が接続される
（ステップＳ１２，Ｓ１３）。同様に他の残りのティー
トカップ８…も接続され、全てのティートカップ８…の
装着が終了すれば搾乳が行われる（ステップＳ１４，Ｓ
１２，Ｓ１３）。図７は乳頭にティートカップ８…が接
続された状態を示す。Therefore, the position of the teat, that is, the position coordinate of the teat is detected accurately and quickly. Therefore, based on this, the position of the arm mechanism 54 is corrected and the positions of the teat cups 8 are adjusted ( Steps S9 and S10).
When the correction and adjustment are completed, the arm mechanism 54 is raised (step S11). In addition, one teat cup 8 is raised, and if vacuum connection is made, the rise is stopped. As a result, one teat cup 8 is connected (steps S12 and S13). Similarly, the other remaining teat cups 8 ... Are connected, and milking is performed when all the teat cups 8 ... Are mounted (steps S14, S).
12, S13). FIG. 7 shows a state in which the teat cups 8 ... Are connected to the teat.
【００３２】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、
細部の構成，形状，素材，数量，手法等において、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。The embodiment has been described in detail above.
The present invention is not limited to such an embodiment,
The configuration, shape, material, quantity, method, etc. of the details can be arbitrarily changed without departing from the scope of the present invention.
【００３３】[0033]
【発明の効果】このように、本発明に係る自動搾乳機の
乳頭位置検出装置は、乳頭の下方に位置させた際に、全
乳頭を含む対乳牛間の距離を検出可能な多数の光学的セ
ンサをマトリクス状に配列させたセンサユニットを有す
る乳頭位置センサ部と、各光学的センサから得る検出結
果から乳頭位置を検出する制御部を備えるため、次のよ
うな顕著な効果を奏する。As described above, the teat position detecting device of the automatic milking machine according to the present invention has a large number of optical elements capable of detecting the distance between the cow including the whole teat when the teat position detecting device is positioned below the teat. Since the nipple position sensor section having the sensor units in which the sensors are arranged in a matrix and the control section for detecting the nipple position from the detection results obtained from the respective optical sensors are provided, the following remarkable effects are achieved.
【００３４】 乳頭の直下から乳頭の位置を直接検出
するため、特に、乳頭の先端位置を正確に検出できる。Since the position of the teat is directly detected from directly below the teat, the tip position of the teat can be accurately detected.
【００３５】 薄くて偏平な乳頭位置センサ部を構成
できるため、装置全体の著しい小型化を図れるととも
に、電気的なスキャニングにより全ての乳頭位置を迅速
に検出できる。Since a thin and flat teat position sensor unit can be configured, the entire apparatus can be significantly downsized, and all the teat positions can be quickly detected by electrical scanning.
【図１】本発明に係る乳頭位置検出装置における乳頭位
置センサ部の平面図、FIG. 1 is a plan view of a teat position sensor unit in a teat position detecting device according to the present invention,
【図２】同乳頭位置センサ部の一部を示す縦断面図、FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a part of the teat position sensor section,
【図３】同乳頭位置検出装置の電気系回路のブロック構
成図、FIG. 3 is a block configuration diagram of an electric system circuit of the teat position detecting device,
【図４】同乳頭位置検出装置を備えるストールの全体側
面図、FIG. 4 is an overall side view of a stall including the teat position detecting device;
【図５】同乳頭位置検出装置を備えるストールの全体平
面図、FIG. 5 is an overall plan view of a stall including the teat position detecting device;
【図６】同乳頭位置検出装置を備えるストールの全体背
面図、FIG. 6 is an overall rear view of a stall including the teat position detection device.
【図７】同ストールにおける搾乳ロボットを移動させた
状態の側面図、FIG. 7 is a side view showing a state where the milking robot in the stall is moved,
【図８】同ストールにおける搾乳ロボットを移動させた
状態の平面図、FIG. 8 is a plan view showing a state where the milking robot in the stall is moved,
【図９】同乳頭位置検出装置を含む自動搾乳機における
ティートカップの自動装着動作の流れを示すフローチャ
ート、FIG. 9 is a flowchart showing a flow of an automatic mounting operation of the teat cup in the automatic milking machine including the teat position detecting device,
１ 乳頭位置検出装置 ２ 乳頭位置センサ部 ３ センサユニット ４… 光学的センサ ５ 制御部 ６… 発光部 ７… 受光部 ８… ティートカップ ５０ 搾乳ロボット Ａ ストール Ｃ 乳牛 Ｃｍ… 乳頭 Ｐｉ 非使用位置 Ｐｕ 使用位置 1 Nipple position detection device 2 Nipple position sensor unit 3 Sensor unit 4 Optical sensor 5 Control unit 6 Light emitting unit 7 Light receiving unit 8 Teat cup 50 Milking robot A Stall C Dairy cow Cm Nipple Pi Non-use position Pu Use position
Claims (6)
検出する自動搾乳機の乳頭位置検出装置において、乳頭
の下方となる使用位置又は乳頭の下方以外の位置となる
非使用位置に選択的に移動可能に支持され、かつ使用位
置に移動した際に、全乳頭を含む対乳牛間の距離を検出
可能な多数の光学的センサをマトリクス状に配列させた
センサユニットを有する乳頭位置センサ部と、各光学的
センサから得る検出信号に基づいて乳頭位置を検出する
制御部を備えることを特徴とする自動搾乳機の乳頭位置
検出装置。1. A teat position detecting device for an automatic milking machine for detecting a teat position of a cow moored in a stall, selectively in a use position below the teat or a non-use position other than a position below the teat. A nipple position sensor unit having a sensor unit in which a large number of optical sensors capable of detecting the distance between the cow including the whole nipple when movably supported and moved to a use position are arranged, A teat position detecting device for an automatic milking machine, comprising a control unit for detecting a teat position based on a detection signal obtained from each optical sensor.
反射型光学的センサであることを特徴とする請求項１記
載の自動搾乳機の乳頭位置検出装置。2. The teat position detecting device for an automatic breast pump according to claim 1, wherein the optical sensor is a reflection type optical sensor including a light emitting portion and a light receiving portion.
ことを特徴とする請求項２記載の自動搾乳機の乳頭位置
検出装置。3. The teat position detecting device for an automatic milking machine according to claim 2, wherein the light emitting section uses an infrared light emitting diode.
特徴とする請求項２記載の自動搾乳機の乳頭位置検出装
置。4. A teat position detecting device for an automatic milking machine according to claim 2, wherein the light receiving section uses a light receiving diode.
ンして得た検出信号から乳頭位置を検出することを特徴
とする請求項１記載の自動搾乳機の乳頭位置検出装置。5. The teat position detecting device for an automatic milking machine according to claim 1, wherein the control unit detects the teat position from a detection signal obtained by sequentially scanning the respective optical sensors.
える搾乳ロボットにより、ティートカップの上方を覆う
使用位置又はティートカップから離間する非使用位置に
選択的に移動可能に支持されることを特徴とする請求項
１記載の自動搾乳機の乳頭位置検出装置。6. The teat position sensor part is selectively movably supported by a milking robot having a teat cup in a use position covering an upper part of the teat cup or a non-use position separated from the teat cup. The teat position detection device of the automatic milking machine according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7113794A JPH08280286A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Sensor for teat position of automatic milking machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7113794A JPH08280286A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Sensor for teat position of automatic milking machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08280286A true JPH08280286A (en) | 1996-10-29 |
Family
ID=14621260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7113794A Pending JPH08280286A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Sensor for teat position of automatic milking machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08280286A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010502181A (en) * | 2006-09-05 | 2010-01-28 | マースランド エヌ・ヴィ | Automatic milking equipment for livestock |
-
1995
- 1995-04-14 JP JP7113794A patent/JPH08280286A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010502181A (en) * | 2006-09-05 | 2010-01-28 | マースランド エヌ・ヴィ | Automatic milking equipment for livestock |
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